Aufbau und Hardware der Fahrsimulationsumgebung

Nachfolgend werden alle Hardwarekomponenten aufgelistet, die innerhalb der Fahrsimulationsumgebung zum Einsatz kommen.

 

Aufbau

Ein aus Aluminiumprofilen bestehender Rahmen stellt die flexible Basis des Simulators dar. Entlang dessen Profilnuten können alle benötigten Geräte mit wenig Aufwand angebracht und in ihrer Position verschoben werden. Das zum Einsatz kommende „Baukastenprinzip“ der Profile ist das Schlüsselelement des flexiblen Designs, da studienspezifische  Sensoren  wie  z.  B. Mikrofone oder (Tiefen-) Kameras mit Hilfe von Winkeln oder Gelenken
– sowohl horizontal als auch vertikal – beliebig positionierbar sind und das Szenario somit individuell an die Anforderungen angepasst werden kann.

Die Sitze für Fahrer und Beifahrer sind auf separaten Rahmen montiert, um sie bei Bedarf austauschen oder entfernen zu können. Dies ist z. B. dann sinnvoll, wenn eine Studie einen flexibleren Arbeitsplatz mit zusätzlichen Bildschirmen oder Geräten zur Überwachung des Testszenarios und/oder der Probanden voraussetzt.

Hardware

Folgende Geräte sind Teil der Simulationsumgebung:

  • Ein Windows PC kommt zur Ausführung der Simulationssoftware und zur Verbindung der primären Eingabegeräte, wie Lenkrad, Pedalerie und Schalthebel zum Einsatz. Das Lenkrad ist mittels einer höhenverstellbaren Lenksäule mit einer Wheelbase verbunden. Um ein möglichst immersives Erlebnis zu schaffen, stammen Lenkstange, Lenkrad und die damit verbundenen Schalter und Hebel (Scheibenwischer, Blinker) aus einem echten Auto. Der Schalthebel unterstützt sowohl ein manuelles 7-Gang-Getriebe als auch sequenzielle Schaltung.
  • Auch die elektronisch höhen- und positionsverschiebbaren Sitze stammen aus einem echten Auto. Da sie jeweils auf separaten Rahmen montiert wurden, können sie leicht entfernt, ersetzt oder die Simulationsumgebung um weitere Sitzreihen erweitert werden.
  • Das Fahrszenario wird auf einem gebogenen (curved) LCD TV Bildschirm (55‘‘) dargestellt, welches mit dem genannten Windows PC verbunden ist. Im Vergleich zu Projektoren bieten LCD Displays eine höhere Auflösung. Bei Bedarf kann der Bildschirm jedoch mit wenig Aufwand einer Projektor- und Leinwand-basierten Lösung weichen.
  • Als sekundäre Ausgabegeräte kommen zum einen ein 12-Zoll Display für die digitale Instrumentenanzeige und zum anderen ein berührungssensitives 15-Zoll Display als Mittelkonsole zum Einsatz. Beide sind mit einem separaten Windows PC verbunden. Dies erlaubt die Entwicklung und das Testen von Dashboards, die mit jeglichen Windows-unterstützten Softwareframeworks erstellt wurden.
  • Drei frei konfigurierbare Schalter wurden an einem separaten Bedienfeld angebracht, um weitere, frei konfigurierbare Optionen für Fahrszenarien bereitzustellen.
  • Im Bereich der Biosensorik wird zur Erfassung der Herzrate ein Pulssensor Brustgurt verwendet. Hiermit lässt sich u.a. das Stresslevel der Probanden beim Bewältigen von Fahraufgaben messen.
  • Zur Erfassung von Entfernungen und Bewegungen kommt eine Tiefenkamera zum Einsatz. Diese kann z.B. zur Gestik- und Mimikerkennung verwendet werden.

Aktuelle Entwicklungen

  • Alternativ zu LCD und Projektor unterstützt die aktuelle Version von OnSide die virtuelle Realität. Hierfür kommt im Rahmen der Simulationsumgebung die VR Brille Vive des Herstellers HTC zum Einsatz. Dieses Feature von OnSide befindet sich aktuell noch in der Entwicklungsphase und bedarf weiterer Projekte im Bereich der kamerabasierten Hand- und Bewegungserkennung.
  • Als Alternative zum Touchdisplay oder dem Lenkrad wurde eine 3D Maus angeschafft.